2025-09-24 11:29:45 CST

2_stp/main.typ

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 ]
 === STP算法的步骤
   生成树算法有三个步骤，下面以@原始有环拓扑 为例，说明STP的工作原理。
-  #figure(image("原始有环拓扑.jpg",format: "png",fit:"stretch",width: 25%),caption: "原始有环拓扑")<原始有环拓扑>
+  #figure(image("原始有环拓扑.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 25%),caption: "原始有环拓扑")<原始有环拓扑>
 + 选举根交换机
 
   拓扑中，BID最小者当选。
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           caption: "链路带宽的成本"
         )
         例如，一系列千兆网口组成的路径，每经过一个设备的成本就是4。成本最小的口就是根端口。
-        #figure(image("线路成本.jpg", format: "png", fit:"stretch",width: 45%),caption: "链路成本示例")<链路成本>
+        #figure(image("线路成本.jpg", format: "jpg", fit:"stretch",width: 45%),caption: "链路成本示例")<链路成本>
         如@链路成本，A是根交换机，从B、C的G0/1口到A的成本值均为4，所以它们都被选为根端口。但是D的G0/1与G0/2口成本值都是4+4=8，成本值相同，则还需要进行网桥ID的比较。
     - 对端的网桥ID（BID）最小。如上文所述，@链路成本 这种情况中D到A的无论哪条路成本都是8，则需要继续比较双方中哪个接口的对端BID更小。
-        #figure(image("对端BID最小.jpg", format: "png", fit:"stretch",width: 80%),caption: "对端BID最小")<对端BID最小>
+        #figure(image("对端BID最小.jpg", format: "jpg", fit:"stretch",width: 80%),caption: "对端BID最小")<对端BID最小>
         B是00-06，C是00-05，即对端C的BID更小，所以D的G0/2被选举为了根端口。
     - 对端的端口ID（PID）最小。在最后，如果路径成本和网桥ID都相同，则还要比较端口ID的大小。
-        #figure(image("对端PID最小.jpg",format: "png", fit:"stretch",width: 65%),caption: "对端PID最小")<对端PID最小>
+        #figure(image("对端PID最小.jpg",format: "jpg", fit:"stretch",width: 65%),caption: "对端PID最小")<对端PID最小>
         此处的PID优先级都是默认值，为128。而Fa0/1比Fa0/2小，所以Fa0/1被选举成为了根端口RP。
 
 + 选举指定端口并阻塞备用端口AP
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 = 实验环境
 == 实验背景
 #para[
-  网工系的宿舍楼中有一套局域网，各个寝室里有一些PC，寝室之间有几台交换机，PC和交换机之间通过网线连接。网工系学生热爱学习，经常开展研讨会，研究学术问题。在要求熄灯就寝之后，网工系学生不能出寝室门，于是他们在寝室的PC上开视频研讨会，继续讨论学术问题。为了提高网络的可靠性，他们在交换机之间安装了一些了冗余备份链路。但这会形成环路，报文可能在环形网络中不断循环，设备由于重复接收相同的报文，处理能力会下降。所以他们还需要在交换机上配置生成树协议，将环形网络结构修剪成无环路的树形网络结构。
+  某公司购置了 4 台交换机，组建网络。考虑到网络的可靠性，将 4 台交换机如
+图 Figure 6 所示拓扑搭建。由于默认情况下，交换机之间运行 STP 后，根交换机、根端
+口、指定端口的选择将基于交换机的 MAC 地址的大小，因此带来了不确定性，极
+可能由此产生隐患。公司网络规划，需要 S1 作为主根交换机，S2 作为 S1 的备份根
+交换机。同时对于 S4 交换机，E0/0/1 接口应该作为根端口。对于 S2 和 S3 之间的
+链路，应该保证 S2 的 E0/0/3 接口作为指定端口。同时在交换机 S3 上，存在两个接
+口 E0/0/10、E0/0/11 连接到测试 PC，测试 PC 经常上下线网络，需要将交换机 S3 与
+之相连的对应端口定义为边缘端口，避免测试电脑上下线对网络产生的影响。
 ]
 == 实验设备
 #align(center)[#table(
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   要求在配置好各个端口的路径开销值之后，运行STP能将@实验拓扑 中的Blocked Port端口阻塞。
 == 按照拓扑图接线
   按照拓扑图接线。
-  #figure(image("接线图.jpg", fit:"stretch",width: 80%),caption: "接线图")
+  #figure(image("接线图.jpg", format: "jpg" ,fit:"stretch",width: 80%),caption: "接线图")
 == 配置PC
 #para[
-  设置319寝室的IP地址为`192.168.3.19`；319寝室的IP地址为`192.168.3.12`。
+  设置两台PC的IP地址分别为`10.130.81.211`和`10.130.81.203`。
 ]
 == 配置STP
 #para[下列许多步骤在LSW1、LSW2、LSW3和LSW4上都有相同的操作，这里只列出*LSW2*上的操作步骤。]
 === 配置STP工作模式
   配置环网中的设备生成树协议工作在STP模式：
-  #figure(image("step0.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "配置STP工作模式")
+  #figure(image("step0.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 100%),caption: "配置STP工作模式")
 === 配置根桥和备份根桥设备
   配置根桥设备为LSW1，备份根桥设备为LSW4：
-  #figure(image("step1.png",format: "png",fit:"stretch",width: 35%),caption: "配置根桥LSW1")
-  #figure(image("step2.png",format: "png",fit:"stretch",width: 60%),caption: "配置备份根桥LSW4")
+  #figure(image("step1.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 35%),caption: "配置根桥LSW1")
+  #figure(image("step2.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 60%),caption: "配置备份根桥LSW4")
 === 配置端口路径开销
   配置端口的路径开销值：
-  #figure(image("step3.png",format: "png",fit:"stretch",width: 60%),caption: "配置端口路径开销")
+  #figure(image("step3.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 60%),caption: "配置端口路径开销")
   特别地，LSW3的g0/0/1口的路径开销值为20000:
-  #figure(image("step4.png",format: "png",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置LSW3的g0/0/1口路径开销")
+  #figure(image("step4.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置LSW3的g0/0/1口路径开销")
 === 使能STP破除环路
-  - 将与PC机相连的端口设置为边缘端口。配置LSW2：
-  #figure(image("step5.png",format: "png",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置LSW2边缘端口")
+  - 将与PC机相连的端口设置为边缘端口:
+  #figure(image("step5.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置LSW3边缘端口")
   配置LSW3的g0/0/1口为边缘端口，并启用BPDU保护功能：
-  #figure(image("step6.png",format: "png",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置LSW3边缘端口并启用BPDU保护")
+  #figure(image("step6.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置LSW3边缘端口并启用BPDU保护")
   - 设备全局使能STP:
-  #figure(image("step7.png",format: "png",fit:"stretch",width: 30%),caption: "全局使能STP")
+  #figure(image("step7-1.png",format: "jpg",fit:"stretch",width: 30%),caption: "全局使能STP")
 == 实验结果验证
 === 查看各交换机端口状态
   配置完成后，查看各个交换机的端口状态，确认生成树协议已经生效。
   在LSW1上执行display stp brief命令，查看端口状态和端口的保护类型，结果如下：
   #figure(image("lsw1dis.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 75%),caption: "查看LSW1的STP状态")
-  将LSW1配置为根桥后，与LSW2、LSW4相连的端口g0/0/2和g0/0/1在生成树计算中被选举为指定端口。
+  将LSW1配置为根桥后，与LSW2、LSW3相连的端口g0/0/1和g0/0/2在生成树计算中被选举为指定端口。
   
   在LSW2上执行display stp interface g0/0/1 brief命令，查看端口g0/0/1状态，结果如下：
   #figure(image("lsw2dis.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "查看LSW2的g0/0/1端口状态")
-  端口g0/0/1在生成树选举中成为指定端口，处于*FORWARDING*状态。
+  端口g0/0/3在生成树选举中成为指定端口，处于*FORWARDING*状态。端口g0/0/2在生成树选举中成为Alternate端口，处于*DISCARDING*状态。
 
   在LSW3上执行display stp brief命令，查看端口状态，结果如下：
   #figure(image("lsw3dis.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "查看LSW3")
-  端口g0/0/3在生成树选举中成为根端口，处于*FORWARDING*状态；端口g0/0/1在生成树选举中成为Alternate端口，处于*DISCARDING*状态。此外，由于我们配置了BPDU保护，g0/0/1状态的Protection字段显示为*BDPU*。
+  端口g0/0/2在生成树选举中成为根端口，处于*FORWARDING*状态。此外，由于我们配置了BPDU保护，g0/0/10状态的Protection字段显示为*BDPU*。
+
+  在LSW4上执行display stp brief命令，查看端口状态，结果如下：
+  #figure(image("lsw4dis.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "查看LSW4")
+  端口g0/0/1在生成树选举中成为根端口，处于*FORWARDING*状态；端口g0/0/2在生成树选举中成为 Alternate 端口，处于*DISCARDING*状态；
 === 查看网络连通性
-  在319寝室的PC1上执行ping命令，查看与312寝室PC2的网络连通性，结果如下：
-  #figure(image("319ping312.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "查看网络连通性")
-  两台PC之间可以正常通信，网络连通性正常。至此，319与312寝室的学生可以在熄灯后继续通过视频研讨会进行学术讨论。
+  在IP地址为`10.130.81.211`的PC上执行ping命令，查看与IP地址为`10.130.81.203`的PC的网络连通性，结果如下：
+  #figure(image("ping.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "查看网络连通性")
+  可见两台PC之间可以正常通信，网络连通性正常。
+=== 实验评测
+  经过教辅学长亲自测试，S2与S3以及S2与S4之间的链路断开后，网络依然可以正常通信，各交换机`display stp brief`显示结果正常，说明STP配置成功，网络环路被成功破除。
 = 实验总结
 #para[
   本次实验通过配置生成树协议（STP），实现了对网络中的环路进行消除，保证了网络的稳定性和可靠性。通过实验，我掌握了生成树协议的基本概念和工作原理，学会了如何在网络设备上配置STP，理解了STP的防止环路、优化网络拓扑的功能。实验中，我通过实际操作，深入理解了STP在现代网络中的应用，提升了实践技能，为未来的网络工程职业生涯和专业认证考试打下了坚实基础。
 ]
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-  #set text(font: hei)
+  #set text(font: "Noto Sans CJK SC")
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